Dr. Jan Nitzbon erhält den Wladimir Köppen Preis 2020 für seine exzellente Doktorarbeit. Mit seiner Dissertation leistet der Physiker des Alfred-Wegener-Instituts, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) einen bedeutenden Beitrag, Simulationen zur Entwicklung des Permafrosts zu verfeinern: Er zeigt, wie bedeutend kleinräumige Eigenschaften der Landschaft sind, da sie die Menge an Klimagasen beeinflussen, die beim Tauen freigesetzt wird. Seine Ergebnisse können künftig dabei helfen, das Auftauen des Permafrosts realistischer abzubilden.
Permafrost: Kleinräumige Strukturen entscheidend
Jan Nitzbon hat an der Humboldt-Universität zu Berlin mit Auszeichnung im Fach Geographie promoviert. Seine Forschung führte er am Alfred-Wegener-Institut in Potsdam durch. Dabei untersuchte er Veränderungen der sibirischen Tundra, die beim Tauen von Permafrost entstehen: Weil der Boden durch das schmelzende Eis seine Stabilität verliert, bilden sich kleinere und größere Senken und Rutschungen. In diesen sogenannten Thermokarst-Landschaften entstehen Bereiche mit unterschiedlichem Tauverhalten und verschiedene unterirdische Wege für Wasser und Gase. Die Folge: Lokal taut der Permafrost schneller auf. In Klimamodellen wurden solche Prozesse bislang wenig berücksichtigt oder nur sehr vereinfacht dargestellt. Entsprechend blieb der Permafrost in den Berechnungen meist stabil – was aber nicht der Realität entspricht.
Dissertation schließt Wissenslücke
Anhand eines von ihm entwickelten Rechenmodells beweist Nitzbon, wie der Transport von Wärme, Wasser, Schnee und Sediment die Dynamik von Permafrostlandschaften sowie die Menge des aufgetauten Permafrosts entscheidend beeinflusst. Die kleinräumigen Strukturen und ihre Veränderungen im Laufe der Zeit hat er in seiner Arbeit einfallsreich modelliert und so bilanziert, dass sich die Entwicklung der Landschaft und ihrer Treibhausgasemissionen deutlich besser abschätzen lässt, so die Jury. Damit schließt der Physiker eine Wissenslücke in der Erdsystemforschung und liefert erstmals Einsichten, warum der Permafrost der Arktis viel schneller und intensiver auf die Klimaerwärmung reagiert als bislang vorhergesagt.
Der Wladimir Köppen Preis würdigt herausragende Dissertationen von Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftlern und ist mit 5.000 Euro dotiert. Er wird seit 2009 verliehen, zunächst vom Exzellenzcluster „Integrated Climate System Analysis and Prediction“ (CliSAP) der Universität Hamburg und seit 2019 vom aktuellen Exzellenzcluster „Climate, Climatic Change, and Society“ (CLICCS).